[发明专利]用于电流感测的设备

说明书

技术领域

本发明总体涉及电流监视，更具体地涉及用于感测通过已知电阻的电流的电路。

背景技术

很多便携式装置执行电流感测，作为电池电流监视功能的一部分，以提供对电池电荷的指示，例如指示电流电池水平的可视条。在此功能期间，电流感测电路通常测量通过已知电阻的电压差。用于电池电流监视的一种常见方法是使用连续时间电流测量。在连续时间电流测量中，电流感测电路通常使用易受噪声和瞬变影响的单端测量(即，单电压输入到差分放大器)。当感测较小的电流时，与在移动通信产品中的情况一样，噪声和瞬变现象可以反映在所感测的电流中，从而明显地影响所感测电流的精确度。

移动通信产品重视电池寿命最大化，并且，测量通过较低已知电阻的电流使在电流感测期间对电池的耗用功率最小。例如，在移动通信产品中，所测量的电压差通常在约80mV满标的数量级上，所感测的电流将所测量的通过较低已知电阻的电压差反映为较小的电流。

另外，移动通信产品可以使用所感测的电流来执行其它的需要瞬时的、相对精确的电流测量(例如，在约十(10)位精度的数量级上)的功能。例如，所感测的电流可以供给模拟数字(A/D)转换器，以产生相对较高精度的感测电流值用于下游微处理器。比较而言，常规的连续时间测量通常提供约七(7)位精度的数量级的测量。

此外，与电流感测电路耦合的A/D转换器或者其它下游部件需要在预定电压范围内的输入，该预定电压范围显著大于所测量的电压差。尽管常规的连续时间测量通常放大单级内所测量的电压差，但是所放大的输出通常受较低已知电阻的尺寸的限制。这些约束通常降低了常规连续时间测量用于要求较高精度电池测量的移动通信产品和其它装置的有效性。

因此，需要用于感测电流的电路具有降低的功耗。另外，需要用于感测相对较低电流水平的电路，从而，使用于电池电流监视应用(例如，在移动通信产品中)的电路部件尺寸最小。此外，根据下面结合附图和本发明背景技术对本发明的详细描述，本发明的其它理想的特征和特性将显而易见。

附图说明

在下文中结合下面的附图描述本发明，在附图中相同的标号表示相同的元件，并且

图1是根据本发明的电流感测电路的范例实施例的示意图；

图2是用于图1所示的电流感测电路的增益级的范例实施例的电路图；

图3是根据本发明的另一范例实施例的电流感测电路的电路图；以及

图4示出图3所示的电流感测电路的时序图。

具体实施方式

下面对本发明的详细描述实质上仅仅是范例性的，不应当限制本发明或者本发明的应用和用途。此外，也并不受在本发明的前述背景或者下面的详细描述中所陈述的任何理论的限制。

根据各种实施例，一种设备提供用于感测通过已知电阻器的电流，并且很适用于感测从电池输出的电流，以监视移动通信手机中的电池电流。在移动通信手机实施方式中，该设备感测从电池输出的通过已知电阻器的电流，并且输出放大的电流值给模拟数字(A/D)转换器，以便进一步地处理(例如，电池或者电荷电平指示)。

参照附图，图1是根据本发明的电流感测电路10的范例实施例的示意图。电流感测电路10包括：第一增益级(G1)12，其具有配置为用来与第一参考电势和第二参考电势(V_inP，V_inM)耦合的第一输入11和第二输入13，并且具有第一输出和第二输出；第二增益级(G2)14，其具有分别与第一增益级12的输出15，17耦合的第一输入19和第二输入21，并且具有第一输出23和第二输出25；以及采样和保持(S/H)级16，其具有分别与第二增益级14的输出23，25耦合的第一输入27和第二输入29，并且具有第一输出24和第二输出26。第一参考电势(V_inP)对应于在已知电阻器(R)的第一端上的电势，第二参考电势(V_inM)对应于在已知电阻器(R)的第二端上的电势。当在电池电流监视或者充电器监视电路中实施电流感测电路10时，电路感测电路10还包括与S/H级16的输出24，26耦合的A/D转换器28。